Quantitative Measurement of a Chiral Drug in a Complex Matrix: A J-Compensated Quantitative HSQC NMR Method

Abstract

We developed a J-compensated QHSQC NMR method for the quantitative measurement of enantiopurity and concentration of levofloxacin in a complex drug matrix. The pulse sequence can achieve uniform signal responses by the suppression of the heteronuclear coupling modulation and alleviation of the homonuclear coupling evolution. Furthermore, we discuss the influence of relaxation on peak intensities and propose the selection conditions of reference signals to achieve accurate quantifications. The evaluation of the methodology shows that the results obtained by selected peaks are in accordance with theoretical analysis with good reliability and linearity. The enantiomeric separation and quantification of levofloxacin in creams are achieved by using a chiral solvating agent, a reference compound, and the J-compensated QHSQC pulse sequence. To our knowledge, this is the first example of QHSQC methodology to quantify enantiomers in the complex matrix.

Simultaneous Enantiospecific Detection of Multiple Compounds in Mixtures using NMR Spectroscopy

“…To date, the CSA-NMR approach has been used to enantiorecognize just one enantiomeric pair at a time and, except in very few cases, [15,26] with the sample being isolated from its original medium. Interestingly, when enantiospecifically detecting (complex) mixtures using NMR spectroscopy, the relatively low values of DDd yielded by CSAs compared to other NMR auxiliaries (e.g.…”

Simultaner enantiospezifischer Nachweis mehrerer Verbindungen in Mischungen mittels NMR‐Spektroskopie

“…Bislang wurde die CSA‐NMR‐Methode angewendet, um jeweils nur ein Enantiomerenpaar auf einmal chiral zu identifizieren, wobei die zu untersuchende Probe – mit Ausnahme von nur sehr wenigen Fällen [15, 26] – jeweils in einem der Analyse vorgeschalteten Schritt aus ihrem ursprünglichen Medium isoliert werden musste. Interessanterweise werden bei der Untersuchung von (komplexen) Gemischen mittels NMR‐Spektroskopie unter Zuhilfenahme von CSAs im Gegensatz zur Verwendung anderer NMR‐Auxiliare (z.…”

“…Insgesamt wurden achtzehn von neunzehn chiralen Aminosäuren enantiodiskriminiert, von denen alle (außer DL-Tyr) mehr als ein enantiodifferenziertes Signal aufwiesen. Fünfzehn Aminosäure-Paare wurden jeweils mittels 1 H-NMR-Spektroskopie enantiodiskriminiert und sechzehn mittels 13 Bislang wurde die CSA-NMR-Methode angewendet, um jeweils nur ein Enantiomerenpaar auf einmal chiral zu identifizieren, wobei die zu untersuchende Probe -mit Ausnahme von nur sehr wenigen Fällen [15,26] -jeweils in einem der Analyse vorgeschalteten Schritt aus ihrem ursprünglichen Medium isoliert werden musste. Interessanterweise werden bei der Untersuchung von (komplexen) Gemischen mittels NMR-Spektroskopie unter Zuhilfenahme von CSAs im Gegensatz zur Verwendung anderer NMR-Auxiliare (z.…”

Potential and performance of anisotropic 19F NMR for the enantiomeric analysis of fluorinated chiral active pharmaceutical ingredients

“…5 Although chromatographic tools are widely used for this purpose, NMR spectroscopy can also be successfully used for the enantiomeric analysis of chiral API. [6][7][8][9][10][11][12][13] These NMR methods rely on the interaction between the analyte to be studied and a chiral auxiliary (CA) to form: (i) either stable diastereoisomers by covalent bonding or (ii) diastereomeric adducts via intermolecular interaction. [14][15][16] In isotropic solutions, these CAs can be either chiral derivatizing agents (CDAs) as Mosher's acid, 17 chiral metallic complexes, 18,19 chiral lanthanide shift reagents, 20,21 or chiral solvating agents (CSAs) such as cyclodextrin-based agents.…”